लो पावर Arduino तापमान मॉनिटर: 4 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

इस निर्देशयोग्य में हम DS18B20 तापमान सेंसर का उपयोग करके एक और तापमान मॉनिटर बनाते हैं। लेकिन यह प्रोजेक्ट अलग है। यह लगभग 1.5 साल तक बैटरी पर चल सकता है! हां! Arduino लो पावर लाइब्रेरी का उपयोग करके, हम इस प्रोजेक्ट को लंबे समय तक चला सकते हैं। अधिक जानने के लिए पढ़ते रहें!

चरण 1: भागों को प्राप्त करें

इस परियोजना को बनाने के लिए आवश्यक भाग ये हैं:

ATMEGA328P ▶

नोकिया 5110 एलसीडी ▶

DS18B20 ▶

फोटोरेसिस्टर ▶

कैपेसिटर ▶

16 मेगाहर्ट्ज क्रिस्टल ▶

प्रतिरोधक ▶

मल्टीमीटर मास्टेक 8268 ▶

जिस समय मैं यह निर्देश लिखता हूं, उस समय परियोजना की कुल लागत १० डॉलर से कम है

चरण 2: सभी भागों को कनेक्ट करें

अब जब आपके पास सभी भाग हैं, तो आइए उन सभी को योजनाबद्ध आरेख के अनुसार एक साथ जोड़ते हैं।

इस परियोजना की कम बिजली की खपत की कुंजी एक Arduino बोर्ड के बजाय एक नंगे ATMEGA चिप का उपयोग है। चूंकि Arduino बोर्ड कई अलग-अलग वोल्टेज स्तरों के साथ काम करने के लिए वोल्टेज नियामक का उपयोग करते हैं, इसलिए उन्हें अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है। हमें इस नियामक की आवश्यकता नहीं है क्योंकि हम अपने प्रोजेक्ट को 3AA बैटरी से संचालित कर रहे हैं!

इस प्रोजेक्ट में मैं Nokia ५११० LCD डिस्प्ले का उपयोग कर रहा हूँ जो एक शानदार डिस्प्ले है और बैकलाइट बंद होने पर इसे केवल ०.२mA करंट की आवश्यकता होती है। प्रभावशाली!

हम प्रकाश का पता लगाने के लिए एक फोटोरेसिस्टर का भी उपयोग करते हैं। इसलिए, अगर यह रात है तो हम बिजली बचाने के लिए एलसीडी डिस्प्ले को अक्षम कर देते हैं।

एक और छोटा रहस्य लोपावर लाइब्रेरी है। जब हम तापमान को माप नहीं रहे होते हैं तो हम LowPower लाइब्रेरी का उपयोग करके Arduino को सोने के लिए रख देते हैं। जब एक नंगे ATMEGA चिप सो रही होती है तो उसे केवल 0.06mA करंट की आवश्यकता होती है! इसका मतलब है कि आप 3 AA बैटरी पर ATMEGA चिप को 4 साल से अधिक समय तक सो सकते हैं!

तो एक चतुर सॉफ्टवेयर डिजाइन के साथ हम एक अच्छा बैटरी जीवन प्राप्त करते हैं। ATMEGA चिप को जागने पर लगभग 10mA करंट की आवश्यकता होती है। इसलिए, हमारा लक्ष्य है कि वह ज्यादातर समय सोए रहे। इस कारण से, हम इसे तभी जगाते हैं जब हमें हर दो मिनट में तापमान मापने की आवश्यकता होती है। जब हम ATMEGA चिप को जगाते हैं, तो हम जितनी जल्दी हो सके सब कुछ करते हैं, और हम तुरंत फिर से सो जाते हैं।

एल्गोरिथ्म

परियोजना हर दो मिनट में जागती है। पहला काम यह करता है कि हाई टू डिजिटल पिन 6 लिखकर फोटोरेसिस्टर को सक्षम करना है। यह फोटोरेसिस्टर से मूल्य पढ़ता है और यह निर्धारित करता है कि यह दिन है या रात। फिर यह फोटोरेसिस्टर को निष्क्रिय करने और पोरर को संरक्षित करने के लिए LOW to Digital pin 6 लिखता है। अगर रात है तो हम एलसीडी डिस्प्ले को बंद कर देते हैं अगर यह चालू है और हम तापमान को पढ़े बिना दो मिनट के लिए तुरंत सो जाते हैं। ऐसा करने की कोई आवश्यकता नहीं है, क्योंकि डिस्प्ले बंद है। इस तरह हम और भी अधिक शक्ति बचाते हैं। यदि पर्याप्त प्रकाश है, तो हम अक्षम होने पर एलसीडी डिस्प्ले को सक्षम करते हैं, हम तापमान पढ़ते हैं, हम इसे स्क्रीन पर प्रदर्शित करते हैं और हम दो मिनट के लिए सो जाते हैं। वह लूप हमेशा के लिए चला जाता है।

चरण 3: माप

जैसा कि आप तस्वीरों से देख सकते हैं, जब प्रोजेक्ट सो रहा होता है और डिस्प्ले चालू होता है, तो उसे 0.26mA करंट की जरूरत होती है जो कि बहुत कम है अगर आप इस तथ्य पर विचार करें कि हमारे पास डिस्प्ले है!

जब प्रोजेक्ट तापमान को मापता है और अपडेट करता है तो डिस्प्ले को लगभग 11.5mA की आवश्यकता होती है।

अंत में, जब अंधेरा होता है और एलडीआर ने नोकिया 5110 एलसीडी डिस्प्ले को अक्षम कर दिया है, तो हमें केवल 0.07 एमए की आवश्यकता है जो कि बहुत अच्छा है!

बैटरी लाइफ

परियोजना के बैटरी जीवन की गणना करने के लिए मैंने एक साधारण एक्सेल फ़ाइल बनाई। मैंने मल्टीमीटर से माप दर्ज किया और जैसा कि आप देख सकते हैं कि अगर हम हर 2 मिनट में तापमान को मापते हैं तो हमें 500 दिनों से अधिक की बैटरी लाइफ मिलती है! यह 2.500mAs की क्षमता की 3AA बैटरी के उपयोग के साथ है। बेशक यदि आप ली-आयन 3.400 एमएएच बैटरी जैसी बेहतर बैटरी का उपयोग करते हैं तो आप अपनी परियोजना को 2 साल से अधिक समय तक चला सकते हैं!

आप इस लिंक से एक्सेल फाइल डाउनलोड कर सकते हैं।

चरण 4: परियोजना का कोड

परियोजना का कोड बहुत सरल है। हम कोड के इस टुकड़े में कुछ पुस्तकालयों का उपयोग करते हैं। हम जिन पुस्तकालयों का उपयोग करते हैं वे निम्नलिखित हैं:

• लो पावर लाइब्रेरी:
• DS18B20 तापमान संवेदक पुस्तकालय:
• Nokia 5110 LCD लाइब्रेरी:

प्रोजेक्ट कोड में दो फाइलें होती हैं। पहली फ़ाइल में कोड है जो Arduino पर चलता है। अगली फ़ाइल में मुख्य प्रोग्राम प्रदर्शित करने वाले आइकन के लिए कुछ बाइनरी डेटा होता है। कोड को सही ढंग से संकलित करने के लिए आपको दोनों फाइलों को प्रोजेक्ट फ़ोल्डर में रखना होगा।

कोड बहुत सरल है। आप इसे नीचे पा सकते हैं। स्लीपफॉरटूमिनट्स फंक्शन में सारा जादू होता है। इस समारोह में हमने Arduino को गहरी नींद में डाल दिया। समस्या वॉचडॉग टाइमर का उपयोग कर रही है कि हम Arduino को सोने के लिए अधिकतम समय 8sec लगा सकते हैं। इसलिए, हम इसे 15 बार लूप में डालते हैं और हमें दो मिनट का अंतराल मिलता है जो हम चाहते हैं

मुझे आशा है कि आपने इस परियोजना का आनंद लिया। जल्द ही फिर मिलेंगे!